Cientistas mapeiam atividade gênica no córtex pré-frontal do cérebro, em busca de repostas para Alzheimer, Parkinson e esquizofrenia
Cientistas realizaram um mapa detalhado da atividade gênica em uma parte crucial do cérebro chamada córtex pré-frontal, obtendo novos insights sobre o desenvolvimento normal e as principais doenças significativas, como Alzheimer, Parkinson e esquizofrenia.
Em novos estudos diferentes, os pesquisadores examinaram mudanças em tipos específicos de células específicas que ocorrerão ao longo do tempo e seguirão em direção a decifrar processos moleculares subjacentes a algumas das doenças mais devastadoras, um passo em direção a possíveis novos tratamentos.
O córtex pré-frontal é a parte frontal da camada externa do cérebro, localizada atrás da testa. Ele ajuda a pessoa a planejar, tomar decisões, emoções regulares e adaptar o comportamento. Também é sensível o declínio relacionado à idade, e suas funções são afetadas em muitos distúrbios psiquiátricos e neurodegenerativos.
A atividade gênica foi examinada em núcleos de mais de 6,3 milhões de células cerebrais — neurônios, células imunológicas, células associadas a vasos sanguíneos e células de suporte que ajudam a manter a função cerebral — de 1.494 doadores falecidos, com idades variando da infância até 108 anos e com diversas origens genéticas.
Entre os doadores, havia pessoas sem diagnóstico de distúrbio cerebral, bem como pessoas com condições como Alzheimer, Parkinson, demência com corpos de Lewy, demência vascular, esquizofrenia e transtorno bipolar.
A pesquisa estabelece padrões comuns para algumas dessas doenças, bem como outras especificidades de cada distúrbio.
“Juntos, esses estudos ajudam a explicar onde ocorrem as alterações relacionadas às doenças e quais processos biológicos merecem uma investigação mais aprofundada”, disse o Dr. Panos Roussos, diretor do Centro de Neurogenômica de Doenças da Escola de Medicina Icahn do Mount Sinai, na cidade de Nova York, e um dos líderes da pesquisa publicada nesta quarta-feira na revista Nature e em outras publicações.
“Um tratamento eficaz precisa investir o processo biológico correto nas células certas. Esse mapa ajuda a restringir essa busca. Ele pode identificar populações celulares vulneráveis, revelar processos associados à preservação da função cerebral e ajudar pesquisadores a decidir quais alvos terapêuticos potenciais devem ser testados”, disse Roussos.
O trabalho foi realizado como parte do consórcio de pesquisa PsychAD, com apoio do Instituto Nacional sobre Envelhecimento, que faz parte dos Institutos Nacionais de Saúde do governo dos Estados Unidos.
Fortes semelhanças
A doença de Alzheimer, a doença de corpos de Lewy, a demência vascular e a doença de Parkinson apresentam características particularmente fortes na atividade gênica envolvida no desenvolvimento das células nervosas, na comunicação neuronal e na biologia dos vasos sanguíneos. Os pesquisadores também identificaram vias compartilhadas entre a doença de Alzheimer e a doença de Parkinson na micróglia, como células imunes residentes no cérebro.
Ao comparar amostras específicas de doadores de diferentes idades, os pesquisadores encontraram extensas alterações moleculares durante o desenvolvimento até a idade adulta, estabilidade relativa durante grande parte da vida adulta e, em seguida, novas alterações mais tarde na vida, particularmente nas células imunológicas e de suporte.
“Isso fornece uma referência para distinguir o envelhecimento típico das alterações associadas à doença”, disse Roussos.
Os pesquisadores identificaram uma idade de aproximadamente 24 anos como um ponto de transição, após o qual a maior parte dos tipos de células nessa região se torna mais estável.
“Isso não significa que o cérebro de repente termine de se desenvolver no dia em que alguém completa 24 anos, nem que o declínio comece nessa idade. Outros aspectos da biologia cerebral começam a mudar ao longo da vida”, disse Roussos.
Os pesquisadores estudaram padrões celulares associados às diferenças na cognição e à depressão que acompanham a doença de Alzheimer. Por exemplo, pessoas que mantiveram a função cognitiva apesar de apresentarem patologia significativa da doença de Alzheimer mostraram diferenças nos processos relacionados à energia nas células específicas.
“Isso fornece pistas sobre possíveis mecanismos de proteção que precisam de testes adicionais”, disse Roussos.
Risco Genético Hereditário
Os pesquisadores associaram o risco genético hereditário de distúrbios a genes e tipos de células específicas e mapearam as influências genéticas na atividade de mais de 14.000 genes.
Eles também reconstruíram padrões diários de atividade gênica usando amostras humanas que morreram em diferentes horários do dia. Em adultos mais jovens e de meia-idade, os genes do relógio biológico monitoram padrões coordenados nos neurônios. Nos adultos mais velhos, esses padrões eram mais fracos e menos sincronizados.
“Isso sugere que o envelhecimento altera a forma como os ritmos biológicos diários são organizados no cérebro. Se a restauração desses ritmos poderia melhorar a saúde cerebral é uma questão importante para pesquisas futuras”, disse Roussos.
Os pesquisadores também desenvolveram perfis moleculares de doadores de indivíduos que tinham Alzheimer e identificaram diferenças na regulação gênica e nas interações previstas entre tipos de células entre os indivíduos.
“Isso ajuda a explicar a variação biológica entre pessoas com o mesmo diagnóstico e fornece uma base para investigar estratégias de tratamento mais individualizadas”, disse Roussos.
Fonte:CNN Brasil
